具有橫向電場驅(qū)動(dòng)型液晶表示元件用液晶取向膜的基板的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及具有橫向電場驅(qū)動(dòng)型液晶表示元件用液晶取向膜的基板的制造方法。 更詳細(xì)而言，設(shè)及用于制造殘影特性優(yōu)異的液晶表示元件的新方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 液晶表示元件作為質(zhì)量輕、截面薄且耗電低的表示裝置是已知的，近年來被用于 大型電視用途等，實(shí)現(xiàn)了顯著的發(fā)展。液晶表示元件例如是利用具備電極的一對透明基板 夾持液晶層而構(gòu)成的。并且，在液晶表示元件中，包含有機(jī)材料的有機(jī)膜被用作液晶取向膜 使液晶在基板之間呈現(xiàn)期望取向狀態(tài)。
[0003] 即，液晶取向膜是液晶表示元件的構(gòu)成部件，其形成在夾持液晶的基板的與液晶 接觸的表面，承擔(dān)使液晶在該基板之間沿著特定方向取向運(yùn)一作用。并且，對于液晶取向膜 而言，除了使液晶沿著例如平行于基板的方向等特定方向取向運(yùn)一作用之外，有時(shí)還要求 對液晶預(yù)傾角進(jìn)行控制運(yùn)一作用。運(yùn)種液晶取向膜的控制液晶取向的能力（W下稱為取向 控制能力。）通過對構(gòu)成液晶取向膜的有機(jī)膜進(jìn)行取向處理而被賦予。
[0004] 作為用于賦予取向控制能力的液晶取向膜的取向處理方法，一直W來已知有刷磨 法。刷磨法是指如下的方法:針對基板上的聚乙締醇、聚酷胺、聚酷亞胺等的有機(jī)膜，用棉 花、尼龍、聚醋等的布沿著恒定方向摩擦(刷磨)其表面，從而使液晶沿著摩擦方向（刷磨方 向）取向。該刷磨法能夠簡便地實(shí)現(xiàn)較穩(wěn)定的液晶取向狀態(tài)，因此利用于W往的液晶表示元 件的制造工藝。并且，作為液晶取向膜中使用的有機(jī)膜，主要選擇耐熱性等可靠性、電特性 優(yōu)異的聚酷亞胺系有機(jī)膜。
[0005] 然而，對包含聚酷亞胺等的液晶取向膜的表面進(jìn)行摩擦的刷磨法存在產(chǎn)塵、產(chǎn)生 靜電的問題。另外，由于近年來的液晶表示元件的高清晰化、相應(yīng)基板上的電極或液晶驅(qū)動(dòng) 用切換能動(dòng)元件所導(dǎo)致的凹凸，因此，無法用布均勻地摩擦液晶取向膜的表面、無法實(shí)現(xiàn)均 勻的液晶取向。
[0006] 因而，作為不進(jìn)行刷磨的液晶取向膜的其它取向處理方法，積極地研究光取向法。
[0007] 光取向法有各種方法，通過直線偏振光或經(jīng)準(zhǔn)直的光而在構(gòu)成液晶取向膜的有機(jī) 膜內(nèi)形成各向異性，根據(jù)該各向異性而使液晶進(jìn)行取向。
[000引作為主要的光取向法，已知有分解型的光取向法。例如，對聚酷亞胺膜照射偏振紫 外線，利用分子結(jié)構(gòu)的紫外線吸收的偏振方向依賴性而發(fā)生各向異性的分解。并且，通過未 分解而殘留的聚酷亞胺使液晶進(jìn)行取向（例如參照專利文獻(xiàn)1。）。
[0009]另外，還已知有光交聯(lián)型、光異構(gòu)化型的光取向法。例如，使用聚肉桂酸乙締醋，照 射偏振紫外線，使平行于偏振光的2個(gè)側(cè)鏈的雙鍵部分發(fā)生二聚反應(yīng)(交聯(lián)反應(yīng)）。并且，使 液晶沿著與偏振方向垂直的方向進(jìn)行取向（例如參照非專利文獻(xiàn)1。）。另外，使用在側(cè)鏈具 有偶氮苯的側(cè)鏈型高分子時(shí)，照射偏振紫外線，使平行于偏振光的側(cè)鏈的偶氮苯部分發(fā)生 異構(gòu)化反應(yīng)，使液晶沿著與偏振方向垂直的方向進(jìn)行取向（例如參照非專利文獻(xiàn)2。）。
[0010] 如上述例子那樣，在利用光取向法對液晶取向膜進(jìn)行取向處理的方法中，無需進(jìn) 行刷磨，不用擔(dān)屯、產(chǎn)塵、產(chǎn)生靜電。并且，即使針對表面具有凹凸的液晶表示元件的基板也 能夠?qū)嵤┤∠蛱幚?，從而成為適合于工業(yè)生產(chǎn)工藝的液晶取向膜的取向處理方法。
[0011] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn) [0012]專利文獻(xiàn)
[0013] 專利文獻(xiàn)1:日本特許第3893659號公報(bào)
[0014] 非專利文獻(xiàn)
[0015] 非專利文獻(xiàn)l:M.aia化 et al. Jpn.J.Appl.Phys.31,2155(1992).
[0016] 非專利文獻(xiàn)2:K. Ichimura et al. ,Chem.Rev. 100,1847(2000).

【發(fā)明內(nèi)容】

[0017] 發(fā)明要解決的問題
[0018] 如上所述，與作為液晶表示元件的取向處理方法而一直W來進(jìn)行工業(yè)利用的刷磨 法相比，光取向法無需刷磨工序運(yùn)一工序，因此具備明顯的優(yōu)點(diǎn)。并且，與刷磨所產(chǎn)生的取 向控制能力基本固定的刷磨法相比，光取向法能夠變更偏振光的照射量來控制取向控制能 力。然而，在光取向法想要實(shí)現(xiàn)與利用刷磨法時(shí)的程度相同的取向控制能力的情況下，有時(shí) 需要大量的偏振光照射量或者無法實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的液晶取向。
[0019] 例如，在上述專利文獻(xiàn)1所述的分解型光取向法中，需要對聚酷亞胺膜照射60分鐘 的由功率500W的高壓隸燈發(fā)出的紫外光等，需要長時(shí)間且大量的紫外線照射。另外，在二聚 型、光異構(gòu)化型光取向法的情況下，有時(shí)需要數(shù)J(焦耳)~數(shù)十J左右的大量紫外線照射。進(jìn) 而，在光交聯(lián)型、光異構(gòu)化型光取向法的情況下，液晶取向的熱穩(wěn)定性、光穩(wěn)定性差，因此制 成液晶表示元件時(shí)，存在發(fā)生取向不良、表示殘影的問題。尤其是，橫向電場驅(qū)動(dòng)型的液晶 表示元件中，將液晶分子在面內(nèi)進(jìn)行切換，因此容易發(fā)生液晶驅(qū)動(dòng)后的液晶取向偏移、由AC 驅(qū)動(dòng)引起的表示殘影被視作明顯的課題。
[0020] 因此，對于光取向法而言，要求實(shí)現(xiàn)取向處理的高效率化、穩(wěn)定的液晶取向，要求 能夠?qū)σ壕∠蚰じ咝У刭x予高取向控制能力的液晶取向膜、液晶取向劑。
[0021] 加之，根據(jù)本發(fā)明人的見解發(fā)現(xiàn):對于上述那樣的橫向電場驅(qū)動(dòng)方式的液晶表示 元件而言，所得液晶表示元件在彩色表示中的黑階方面存在問題，由此，畫面的色調(diào)產(chǎn)生不 協(xié)調(diào)感?？紤]運(yùn)是由初期取向素亂導(dǎo)致的現(xiàn)象，是應(yīng)該解決的問題。
[0022] 本發(fā)明的目的在于，提供W高效率被賦予取向控制能力、殘影特性優(yōu)異的、具有橫 向電場驅(qū)動(dòng)型液晶表示元件用液晶取向膜的基板W及具有該基板的橫向電場驅(qū)動(dòng)型液晶 表示元件。
[0023] 另外，本發(fā)明的目的在于，在上述目的的基礎(chǔ)上，提供能夠解決黑階問題的橫向電 場驅(qū)動(dòng)型液晶元件W及用于該元件的液晶取向膜。
[0024] 本發(fā)明的目的還在于，提供如下具有液晶取向膜的基板的制造方法，該制造方法 可擴(kuò)大能夠?qū)崿F(xiàn)液晶取向膜中的良好液晶取向性的偏振紫外線的照射量的界限范圍。
[00巧]用于解決問題的方案
[0026] 本發(fā)明人等為了實(shí)現(xiàn)上述課題而進(jìn)行了深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)如下發(fā)明。
[0027] <1〉一種具有橫向電場驅(qū)動(dòng)型液晶表示元件用液晶取向膜的基板的制造方法，其 通過具備如下工序而得到被賦予了取向控制能力的前述液晶取向膜：
[0028] [I]將聚合物組合物涂布在具有橫向電場驅(qū)動(dòng)用導(dǎo)電膜的基板上而形成涂膜的工 序，所述聚合物組合物含有：（A)在特定的溫度范圍內(nèi)表現(xiàn)出液晶性的感光性側(cè)鏈型高分 子、W及(B)有機(jī)溶劑；
[0029] [II]對[I]中得到的涂膜照射消光比為10: IW上的偏振紫外線的工序；W及
[0030] [III]將[II]中得到的涂膜進(jìn)行加熱的工序。
[0031] <2〉上述<1〉中，（A)成分可W具有會發(fā)生光交聯(lián)、光異構(gòu)化或光弗利斯重排的感光 性側(cè)鏈。
[0032] <3〉上述<1〉或<2〉中，（A)成分可W具有選自由下述式（1)~(6)組成的組中的任一 種感光性側(cè)鏈。
[0034] 式中，A、B、D各自獨(dú)立地表示單鍵、-0-、-CH2-、-COO-、-OCO-、-CONH-、-NH-CO-、-CH =CH-CO-O-或-O-CO-CH=CH-;
[0035] S為碳數(shù)1~12的亞烷基，鍵合于它們的氨原子任選被面素基團(tuán)取代；
[0036] T為單鍵或碳數(shù)1~12的亞烷基，鍵合于它們的氨原子任選被面素基團(tuán)取代；
[0037] Yi表示選自1價(jià)的苯環(huán)、糞環(huán)、聯(lián)苯環(huán)、巧喃環(huán)、化咯環(huán)和碳數(shù)5~8的脂環(huán)式控中的 環(huán)，或者是選自運(yùn)些取代基中的相同或不同的2~6個(gè)環(huán)借助鍵合基團(tuán)B鍵合而成的基團(tuán)，鍵 合于它們的氨原子各自獨(dú)立地任選被-COOR〇(式中，Ro表示氨原子或碳數(shù)1~5的烷基）、-N02、-CN、-CH=C(CN)2、-CH=CH-CN、面素基團(tuán)、碳數(shù)1~5的烷基、或碳數(shù)1~5的烷氧基取代； [00 3引 Y2為選自由2價(jià)的苯環(huán)、糞環(huán)、聯(lián)苯環(huán)、巧喃環(huán)、郵咯環(huán)、碳數(shù)5~8的脂環(huán)式控和它 們的組合組成的組中的基團(tuán)，鍵合于它們的氨原子各自獨(dú)立地任選被-W)2、-CN、-CH = C (CN) 2、-CH=CH-CN、面素基團(tuán)、碳數(shù)1~5的烷基、或碳數(shù)1~5的烷氧基取代；
[0039] R表示徑基、碳數(shù)1~6的烷氧基，或者表示與Yi相同的定義；
[0040] X 表示單鍵、-COO-、-OCO-、-N=N-、-CH=CH-、-C = C-、-CH = CH-CO-O-或-O-CO-CH = CH-, X的數(shù)量達(dá)到2時(shí)，X任選彼此相同或不同；
[0041 ] Cou表示香豆素-6-基或香豆素-7-基，鍵合于它們的氨原子各自獨(dú)立地任選被-N02、-CN、-CH=C(CN)2、-CH=CH-CN、面素基團(tuán)、碳數(shù)1~5的烷基、或碳數(shù)1~5的烷氧基取代；
[0042] ql和q2中的一者為1，另一者為0;
[0043] q3 為0或 1;
[0044] P和Q各自獨(dú)立地為選自由2價(jià)的苯環(huán)、糞環(huán)、聯(lián)苯環(huán)、巧喃環(huán)、化咯環(huán)、碳數(shù)5~8的 脂環(huán)式控和它們的組合組成的組中的基團(tuán)；其中，X為-CH=CH-CO-O-、-O-CO-CH=CH-時(shí)，-CH=CH-所鍵合的一側(cè)的P或Q為芳香環(huán)，P的數(shù)量達(dá)到2W上時(shí)，P任選彼此相同或不同，Q的 數(shù)量達(dá)到2 W上時(shí)，Q任選彼此相同或不同；
[0045] 11為0或1;
[0046] 12為0~2的整數(shù)；
[0047] 11和12均為加寸，T為單鍵時(shí)A也表示單鍵；
[004引11為1時(shí)，T為單鍵時(shí)B也表示單鍵；
[0049] H和I各自獨(dú)立地為選自2價(jià)的苯環(huán)、糞環(huán)、聯(lián)苯環(huán)、巧喃環(huán)、化咯環(huán)和它們的組合中 的基團(tuán)。
[0050] <4〉上述<1〉或<2〉中，（A)成分可W具有選自由下述式(7)~（10)組成的組中的任 一種感光性側(cè)鏈。
[0化1] 式中，4、8、0、￥1八、￥2和3具有與上述相同的定義；
[0052] 1表示1~12的整數(shù)；
[0化3 ] m表示0~2的整數(shù)，ml、m2表示1~3的整數(shù)；
[0054] n表示0~12的整數(shù)(其中，n = 0時(shí)，B為單鍵）。
[0056] <5〉上述<1〉或<2〉中，（A)成分可W具有選自由下述式（11)~（13)組成的組中的任 一種感光性側(cè)鏈。
[0化7] 式中，4^、1、111、1111和1?具有與上述相同的定義。
[0059] <於上述<1〉或<2〉中，（A)成分可W具有下述式（14)或（15)所示的感光性側(cè)鏈。
[0060] 式中，A、Yi、l、ml和m2具有與上述相同的定義。
[0062] <7〉上述<1〉或<2〉中，(A)成分可W具有下述式(16)或（17)所示的感光性側(cè)鏈。
[0063] 式中，A、X、1和m具有與上述相同的定義。
[0065] <8〉上述<1〉或<2〉中，（A)成分可W具有下述式（18)或（19)所示的感光性側(cè)鏈。
[0066] 式中，4、8、￥1、91、92、1111和1112具有與上述相同的定義。
[0067] Ri表示氨原子、-N02、-CN、-CH = C(CN)2、-CH = CH-CN、面素基團(tuán)、碳數(shù)1~5的烷基、 或碳數(shù)1~5的烷氧基。
[0069] <9〉上述<1〉或<2〉中，（A)成分可W具有下述式(20)所示的感光性側(cè)鏈。
[0070] 式中，A、Yi、X、l和m具有與上述相同的定義。
[0072] <10〉上述<1〉~<9〉的任一者中，（A)成分可W具有選自由下述式（21)~（31)組成 的組中的任一種液晶性側(cè)鏈。
[0073] 式中，A、B、ql和q2具有與上述相同的定義；
[0074] Y3為選自由1價(jià)的苯環(huán)、糞環(huán)、聯(lián)苯環(huán)、巧喃環(huán)、含氮雜環(huán)和碳數(shù)5~8的脂環(huán)式控、 W及它們的組合組成的組中的基團(tuán)，鍵合于它們的氨原子各自獨(dú)立地任選被-n〇2、-cn、面 素基團(tuán)、碳數(shù)1~5的烷基、或碳數(shù)1~5的烷氧基取代；
[0075] R3表示氨原子、-N02、-CN、-CH = C(CN)2、-CH = CH-CN、面素基團(tuán)，1價(jià)的苯環(huán)、糞環(huán)、 聯(lián)苯環(huán)、巧喃環(huán)、含氮雜環(huán)、碳數(shù)5~8的脂環(huán)式控，碳數(shù)1~12的烷基、或碳數(shù)1~12的燒氧 基；
[0076] 1表示1~12的整數(shù)，m表示0~2的整數(shù)，其中，式(23)~(24)中，所有的m的總和為2 W上，式(25)~(26)中，所有的m的總和為IW上，ml、m2和m3各自獨(dú)立地表示1~3的整數(shù)；
[0077] R2表示氨原子、-N02、-CN、面素基團(tuán)，1價(jià)的苯環(huán)、糞環(huán)、聯(lián)苯環(huán)、巧喃環(huán)、含氮雜環(huán)、 和碳數(shù)5~8的脂環(huán)式控，W及烷基、或烷氧基；
[007引 Zi、Z2 表示單鍵、-CO-、-C 出 0-、-CH=N-、-CF2-。
[0080] <11〉一種具有橫向電場驅(qū)動(dòng)型液晶表示元件用液晶取向膜的基板，其是通過上述 <1〉~<10〉中任一項(xiàng)而制造的。
[0081] <12〉一種橫向電場驅(qū)動(dòng)型液晶表示元件，其具有上述<11〉的基板。
[0082] <13〉一種橫向電場驅(qū)動(dòng)型液晶表示元件的制造方法，其通過具備如下工序而得到 該液晶表示元件：
[0083] 準(zhǔn)備上述< 11〉的基板(第1基板)的工序；
[0084] 獲得具有下述液晶取向膜的第2基板的工序，其通過具備如下工序[r]、[ir]和 [nr]而得到被賦予了取向控制能力的液晶取向膜;W及
[0085] [IV] W第1基板和第2基板的液晶取向膜隔著液晶相對的方式，對向配置第1基板 和第2基板，從而得到液晶表示元件的工序，
[0086] 所述工序[r]、[ir]和[in']為：
[0087] [r]在第2基板上涂布聚合物組合物而形成涂膜的工序，所述聚合物組合物含有： (A)在特定的溫度范圍內(nèi)表現(xiàn)出液晶性的感光性側(cè)鏈型高分子、W及(B)有機(jī)溶劑；
[0088] [II' ]對[I' ]中得到的涂膜照射偏振紫外線的工序；W及
[0089] [in']將[II']中得到的涂膜進(jìn)行加熱的工序。
[0090] <14〉一種橫向電場驅(qū)動(dòng)型液晶表示元件，其是通過上述<13〉而制造的。
[0091] <15〉一種橫向電場驅(qū)動(dòng)型液晶表示元件用液晶取向膜制造用組合物，其含有：（A) 在特定的溫度范圍內(nèi)表現(xiàn)出液晶性的感光性側(cè)鏈型高分子、W及(B)有機(jī)溶劑。
[0092] 另外，作為另一面而發(fā)現(xiàn)如下發(fā)明。
[0093] <P1>-種具有橫向電場驅(qū)動(dòng)型液晶表示元件用液晶取向膜的基板的制造方法，其 通過具備如下工序而得到被賦予了取向控制能力的前述液晶取向膜：
[0094] [I]將聚合物組合物涂布在具有橫向電場驅(qū)動(dòng)用導(dǎo)電膜的基板上而形成涂膜的工 序，所述聚合物組合物含有：（A)在特定的溫度范圍內(nèi)表現(xiàn)出液晶性的感光性側(cè)鏈型高分 子、W及(B)有機(jī)溶劑；
[0095] [II]對[I]中得到的涂膜照射消光比為10: IW上的偏振紫外線的工序；W及
[0096] [III]將[II]中得到的涂膜進(jìn)行加熱的工序。
[0097] <P2>上述<P1>中，（A)成分可W具有會發(fā)生光交聯(lián)、光異構(gòu)化或光弗利斯重排的感 光性側(cè)鏈。
[0098] <P3>上述皆1〉或皆2〉中，（A)成分可W具有選自由下述式（1)~（6)組成的組中的 任一種感光性側(cè)鏈。
[0100] 式中，A、B、D各自獨(dú)立地表示單鍵、-0-、-CH2-、-coo-、-OCO-、-CONH-、-NH-CO-、-CH =CH-CO-O-或-O-CO-CH=CH-;
[0101] S為碳數(shù)1~12的亞烷基，鍵合于它們的氨原子任選被面素基團(tuán)取代；
[0102] T為單鍵或碳數(shù)1~12的亞烷基，鍵合于它們的氨原子任選被面素基團(tuán)取代；
[0103] Yi表示選自1價(jià)的苯環(huán)、糞環(huán)、聯(lián)苯環(huán)、巧喃環(huán)、化咯環(huán)和碳數(shù)5~8的脂環(huán)式控中